Nell'oscurità delle 2 del mattino del 26 agosto, il cielo sopra Cape Canaveral, Florida, illuminato con il pennacchio luminoso di un razzo Minotauro che si solleva dalla sua piattaforma di lancio. A bordo del razzo, un satellite sviluppato dal MIT Lincoln Laboratory per l'Ufficio Operationally Responsive Space (ORS) della US Air Force attendeva il suo dispiegamento nell'orbita terrestre bassa.

La navicella spaziale ORS-5 SensorSat è in missione di 3 anni per scansionare continuamente la cintura geosincrona, che a circa 36 anni 000 chilometri sopra la Terra ospita un gran numero di satelliti indispensabili per l'economia e la sicurezza nazionale. I dati raccolti da SensorSat aiuteranno gli Stati Uniti a tenere d'occhio i movimenti dei satelliti e dei detriti spaziali nella cintura.

"Non c'era niente come vedere l'enorme Minotaur IV lanciare in orbita la nostra creazione, e poi ottenere quei familiari messaggi di telemetria per indicare che è davvero lassù e funziona proprio come ha fatto nei test del vuoto termico, " dice Andrew Stimac, il responsabile del programma SensorSat e assistente leader del Lincoln Laboratory's Integrated Systems and Concepts Group.

Nei mesi in cui SensorSat è stato in orbita, ha subito un processo di checkout completo, aprì il coperchio del suo sistema ottico, e ha raccolto le prime immagini di oggetti nella cintura geosincrona. La qualità delle immagini iniziali ha dimostrato che SensorSat utilizza un sistema ottico altamente capace in grado di svolgere la sua missione richiesta.

Il SensorSat da 226 libbre è piccolo rispetto agli attuali satelliti statunitensi che monitorano l'attività nella fascia geosincrona. Le dimensioni di SensorSat e il design del suo sistema ottico, che utilizza un'apertura più piccola, renderlo un costo inferiore, opzione più veloce per missioni di sorveglianza spaziale rispetto ai grandi sistemi progettati per missioni di 10 anni o più.

"SensorSat è essenzialmente un design semplice, ma è uno strumento altamente sensibile che è un decimo delle dimensioni e un decimo del costo dei grandi satelliti di oggi, "dice Grant Stokes, capo della divisione Sistemi e tecnologie spaziali del Lincoln Laboratory, che ha collaborato con la Divisione Ingegneria per lo sviluppo e la realizzazione del satellite.

I tradizionali grandi satelliti di sorveglianza sono progettati per raccogliere dati su oggetti noti per essere nella fascia geosincrona. I sistemi ottici su quei satelliti sono montati su gimbal in modo che possano rivolgere la loro attenzione agli oggetti mirati. SensorSat lavora su un concetto diverso:il suo sistema ottico fisso rileva ogni porzione della cintura che si trova all'interno del suo campo visivo attuale mentre il satellite orbita attorno alla Terra.

SensorSat effettua circa 14 passaggi intorno alla Terra ogni giorno, fornendo viste aggiornate dell'attività nella cintura geosincrona. Stokes ha confrontato il processo di sorveglianza di SensorSat con quello dei radar aeroportuali che ruotano continuamente per visualizzare uno spazio aereo locale. Poiché SensorSat non è rivolto a oggetti noti specifici, un vantaggio secondario per il suo concetto di operazioni è che può vedere nuovi oggetti che rappresentano una minaccia per i satelliti all'interno della cintura.

L'adozione di sistemi simili a SensorSat che possono essere costruiti in modo conveniente su tempi brevi potrebbe anche rendere pratico per gli Stati Uniti l'implementazione più frequente di nuovi satelliti per stare al passo con l'evoluzione della tecnologia.

Lo sviluppo e i test di SensorSat sono stati completati in soli tre anni, un periodo di circa un terzo di quello necessario per sviluppare e mettere in campo grandi satelliti di sorveglianza. Lo sforzo ingegneristico di SensorSat ha coinvolto la progettazione, fabbricazione, e test della struttura del satellite e del meccanismo di copertura, optomeccanica delle lenti, deflettore del telescopio, imballaggio del dispositivo ad accoppiamento di carica, cablaggio elettrico, e controllo termico.

L'assemblea, integrazione, e i test sono stati condotti nelle camere bianche del Lincoln Laboratory e nel suo laboratorio di prove tecniche. Secondo Mark Bury, assistente capogruppo del gruppo di ingegneria strutturale e dei fluidi termici del laboratorio, lo shock, vibrazione, sistema di controllo dell'assetto, e il test del vuoto termico eseguito è stato fondamentale per convalidare SensorSat rispetto al lancio previsto e alle condizioni spaziali che avrebbe dovuto sopportare.

"Forse gli eventi più importanti si sono verificati durante i test del vuoto termico, " dice Bury. "Il satellite è esposto a condizioni simili a quelle in orbita, e abbiamo usato quel test per convalidare il nostro progetto termico. Ancora più importante, il test del vuoto termico ci ha permesso di ottenere un'autonomia significativa sull'avionica e sui componenti all'interno del veicolo spaziale, emulando la cadenza di comunicazione e i flussi di dati che alla fine vedremmo in orbita."

Il 7 luglio meno di due mesi prima del lancio, SensorSat è stato spedito in Florida per l'installazione sul Minotaur IV di Orbital ATK all'interno di una grande camera bianca presso Astrotech Space Operations, situato appena fuori dal Kennedy Space Center. Un team del Lincoln Laboratory ha eseguito le fasi finali dell'assemblaggio e ha preparato il satellite con i caricamenti software necessari inizialmente in orbita.

Sono state quindi condotte operazioni congiunte con Orbital ATK per completare l'integrazione meccanica ed elettrica prima dell'incapsulamento con la carenatura del razzo. Il gruppo integrato è stato quindi trasportato da Astrotech alla piattaforma di lancio 46 della Cape Canaveral Air Force Station a metà agosto.

SensorSat, che risiede direttamente sopra l'equatore, orbite con un'inclinazione di zero gradi, un orientamento che, secondo Stokes, richiedeva un dispiegamento molto preciso del satellite. Il Minotauro IV, modificato da un progetto di un razzo dell'aeronautica di 25 anni fa e ora gestito da Orbital ATK, era all'altezza della sfida, utilizzando due nuovi motori a razzo per fornire la portanza extra necessaria per raggiungere l'orbita equatoriale.

SensorSat è ora in orbita attorno alla Terra e raccoglie dati per compiere la sua missione di sorveglianza spaziale.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popolare sito che copre notizie sulla ricerca del MIT, innovazione e didattica.